JPH0489455A - Novel ester compound, liquid crystal composition containing the same and optical switching element - Google Patents

Novel ester compound, liquid crystal composition containing the same and optical switching element

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JPH0489455A
JPH0489455A JP2199111A JP19911190A JPH0489455A JP H0489455 A JPH0489455 A JP H0489455A JP 2199111 A JP2199111 A JP 2199111A JP 19911190 A JP19911190 A JP 19911190A JP H0489455 A JPH0489455 A JP H0489455A
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白鳥 伸之
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吉沢 篤
Toshihiro Hirai
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Abstract

NEW MATERIAL:The ester compound of formula I [R and R' are (substituted) alkyl; X is single bond or O; A and B are group of formula II, formula V or formula VI and at least one of A and B is group of formula V or formula VI; Y is COO or OCO]. EXAMPLE:4-(2-Fluoro-2-methylheptanoyloxy)benzoic acid trans-4-(4octyloxyphenyl) cyclohexyl ester. USE:A component of liquid crystal composition. It can take a stable thermotropic liquid crystal state, give a ferroelectric liquid crystal composition having high spontaneous polarization and quick response when added to a non-chiral liquid crystal and is useful for optical switching element, etc. PREPARATION:A compound of formula I wherein Y is OCO can be produced by esterifying a phenol of formula III with a carboxylic acid of formula IV in a solvent (e.g. dichloromethane) in the presence of a dehydrative condensation agent (e.g. dicyclohexyl-carbodiimide) and 4-dimethylaminopyridine.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、安定なサーモトロピックな液晶状態をとり得
、例えば、液晶テレビ等のデイスプレィ用、光プリンタ
ーヘッド、光フーリエ変換素子、ライトパルプ等、液晶
やエレクトロケミクロミズムを利用するオプトエレクト
ロニクス関連素子の素材として有用な液晶材料として利
用できる新規なエステル化合物並びにこの化合物を含む
液晶組成物及び光スイッチング素子に関するものである
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention can take a stable thermotropic liquid crystal state, and can be used, for example, in displays such as liquid crystal televisions, optical printer heads, optical Fourier transform elements, light pulp, etc. The present invention relates to a novel ester compound that can be used as a liquid crystal material that is useful as a material for optoelectronic devices that utilize liquid crystals and electrochemometry, as well as liquid crystal compositions and optical switching devices that contain this compound.

(従来の技術) 現在、液晶化合物が表示材料として種々の機器で応用さ
れ、時計、電卓、小型テレビ等に実用化されている。こ
れらは、ネマチック液晶材料を主成分としたセルを用い
、TN型あるいはSTN型と呼ばれる表示方式のものが
採用されている。この場合のセルは、液晶化合物の誘電
異方性Δεと電場Eとの弱い相互作用(AεE2/2 
)に基づく作動であり、電場に対する応答速度が数m 
secと遅いことが欠点としてあげられている。そのた
め、テレビに用いた場合、駆動方式として画素ごとにス
イッチング素子を配置、付加したアクティブマトリクス
方式が主として用いられ、大画面化を図る上での障害の
一つになっている。しかし、1975年R,B、 Me
yerらによって合成された4−(4−n−デシルオキ
シベンジリデンアミノ)ケイ皮酸−2−メチルブチルエ
ステル(DOBAMBC)を代表例とする強誘電性液晶
の出現と、それを用いたN、A、 C1arkらの提案
した新しい表示方式(Applied Phys、Le
tt。
(Prior Art) Currently, liquid crystal compounds are used as display materials in various devices, and have been put to practical use in watches, calculators, small televisions, and the like. These devices use a cell mainly composed of a nematic liquid crystal material, and employ a display system called a TN type or STN type. In this case, the cell has a weak interaction between the dielectric anisotropy Δε of the liquid crystal compound and the electric field E (AεE2/2
), and the response speed to the electric field is several meters.
The disadvantage is that it is slow (seconds). Therefore, when used in televisions, an active matrix method in which a switching element is arranged and added for each pixel is mainly used as a drive method, which is one of the obstacles in achieving a larger screen. However, in 1975 R, B, Me
The emergence of ferroelectric liquid crystals, typified by 4-(4-n-decyloxybenzylideneamino)cinnamic acid-2-methylbutyl ester (DOBAMBC) synthesized by Yer et al., and N,A using it. , a new display method proposed by C1ark et al. (Applied Phys, Le
tt.

1980、皿、 899)により、μsecオーダーの
高速応答性及び電場を切っても液晶分子の配向が変わら
ない特性(メモリー性)を有する液晶セルが可能となっ
た。これらの材料を用いた表示素子を使えば、スイッチ
ング素子などを用いないマルチプレックス駆動による単
純マトリクス方式による液晶デイスプレィが可能となり
、アクティブマトリクスのものに比べ、生産性やコスト
、信軌性さらに大画面化などの面ではるかに有利なもの
となる。
1980, Sara, 899), it became possible to create a liquid crystal cell with high-speed response on the μsec order and a property (memory property) in which the orientation of liquid crystal molecules does not change even when the electric field is turned off. Using display elements using these materials, it becomes possible to create liquid crystal displays using a simple matrix method using multiplex drive without using switching elements, and compared to active matrix devices, it is possible to improve productivity, cost, reliability, and larger screens. It will be much more advantageous in terms of conversion etc.

このため、現在まで多くの強誘電性液晶材料が合成され
、提案されてきた。これらの強誘電性液晶材料が表示材
料として用いられるためには、いくつかの物性が要求さ
れるが、その中でも基本的なものとしては、室温近傍の
広い温度範囲でスメクチックC相を示し、大きな自発分
極を有し、化学的に安定しているという点である。しか
しながら、初期の強誘電性液晶は、自発分極が10nC
/cm2以下と小さく、また分子内にシッフ塩基をもつ
ものが多かったため、化学的に不安定であった。
For this reason, many ferroelectric liquid crystal materials have been synthesized and proposed to date. In order for these ferroelectric liquid crystal materials to be used as display materials, several physical properties are required, but among them, the basic ones are that they exhibit a smectic C phase in a wide temperature range near room temperature, and that they exhibit large It has spontaneous polarization and is chemically stable. However, early ferroelectric liquid crystals had a spontaneous polarization of 10 nC.
They were chemically unstable because they were small (less than /cm2) and many had Schiff bases in their molecules.

ところで、最近、化学的に安定なエステル化合物による
大きな自発分極の発現が報告されている。
Incidentally, the expression of large spontaneous polarization due to chemically stable ester compounds has recently been reported.

例えば、次式、 の化合物は、78.7〜103.3°Cの温度領域でキ
シルスメクチックC相の、また103.3〜120.8
°Cの温度領域でコレステリック相の液晶となるが、こ
の液晶の83°Cにおける自発分極は89nC/cm2
である(特開昭61−43号公報)。
For example, the compound of the formula
It becomes a cholesteric phase liquid crystal in the temperature range of °C, but the spontaneous polarization of this liquid crystal at 83 °C is 89 nC/cm2
(Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-43).

一方、キシルスメクチックC相を示す温度を低くするた
めに、2環の化合物が合成されている。
On the other hand, two-ring compounds have been synthesized in order to lower the temperature at which the xylsmectic C phase is exhibited.

例えば、次式、 のビフェニル化合物は、昇降時44°Cからキシルスメ
クチックC相を示す(特開昭59−118744号公報
)。
For example, the biphenyl compound of the following formula exhibits a xylsmectic C phase from 44° C. upon elevation (Japanese Patent Laid-Open No. 118744/1983).

さらに、室温近傍で安定にキシルスメクチックC相を示
すフェニルピリミジン系化合物が報告されている。例え
ば、次式、 の化合物は、40.7〜82.8°Cの温度領域でキシ
ルスメクチックC相の、82.8〜89.1°Cでスメ
クチックA相の液晶となる(特開昭61−200973
号公報)。
Furthermore, phenylpyrimidine compounds that stably exhibit a xylsmectic C phase near room temperature have been reported. For example, a compound of the following formula becomes a liquid crystal in a xylsmectic C phase in the temperature range of 40.7 to 82.8°C and a liquid crystal in a smectic A phase in a temperature range of 82.8 to 89.1°C. -200973
Publication No.).

(発明が解決しようとする課!g) しかしながら、上記エステル化合物は、キシルスメクチ
ックC相の温度範囲が狭いという欠点を有している。ま
た、上記ビフェニル化合物は、キラルスメクチッ、りC
相を示す温度は室温に近いが、その温度範囲は約10°
Cで十分広いとは言えない。
(Problem to be solved by the invention! g) However, the above ester compound has a drawback that the temperature range of the xylsmectic C phase is narrow. In addition, the above biphenyl compounds include chiral smectate, riC
The temperature that shows the phase is close to room temperature, but the temperature range is about 10°
I can't say that C is wide enough.

また、上記フェニルピリミジン系化合物は応答速度が4
3°Cで1500μSecと遅く、自発分極がかなり小
さいと推定される。
Furthermore, the above phenylpyrimidine compound has a response speed of 4
It is estimated that the spontaneous polarization is as slow as 1500 μSec at 3°C and is quite small.

すなわち、高速応答性を要求される表示装置などの液晶
材料には、大きな自発分極を有すること、低粘性を有す
ること、或は室温近傍を含む広い温度範囲でキシルスメ
クチックC相を示すことなどの物性が要求されるが、現
在までのところこれらの物性を充分に満足する材料は未
だ無いのが実状である。
In other words, liquid crystal materials for display devices that require high-speed response must have large spontaneous polarization, low viscosity, or exhibit a xylsmectic C phase over a wide temperature range, including near room temperature. Physical properties are required, but the reality is that there is currently no material that satisfactorily satisfies these physical properties.

しかしながら、近年、不斉炭素上にフッ素を有する化合
物が合成され、これにより従来の課題を解決しようとす
る試みがなされている。例えば、不斉炭素上にフッ素及
びメチル基を有する次式、の化合物が合成されている(
特表千1−501394号公報)。しかし、この化合物
はピリミジン系ヘース液晶と混合した際、相溶性が悪く
、ヘース液晶の持つコレステリック相を消失させてしま
うという問題を有していた。
However, in recent years, compounds having fluorine on an asymmetric carbon have been synthesized, and attempts have been made to solve the conventional problems using these compounds. For example, a compound of the following formula having a fluorine and methyl group on an asymmetric carbon has been synthesized (
Special Publication No. 11-501394). However, when this compound is mixed with a pyrimidine-based Haese liquid crystal, it has poor compatibility and has the problem of causing the cholesteric phase of the Haese liquid crystal to disappear.

本発明者らは、かかる化合物の液晶物性を向上させるた
めに鋭意検討を進めた結果、該化合物にコア構造として
ビフェニレン骨格の代りにシクロヘキサン環あるいはピ
リミジン環を有する骨格を持たせることにより、サーモ
トロピックに安定な液晶状態を取り得ること、およびこ
の化合物かヘース液晶と混合した際にヘース液晶の持つ
コレステリック相を消失させにくい性質を有することを
見い出した。
As a result of intensive studies to improve the liquid crystal properties of such compounds, the present inventors have found that by providing the compounds with a core structure having a cyclohexane ring or a pyrimidine ring instead of a biphenylene skeleton, thermotropic We have discovered that this compound can take a stable liquid crystal state, and that when this compound is mixed with Haese liquid crystal, it has properties that make it difficult to eliminate the cholesteric phase of Haese liquid crystal.

本発明は、かかる知見に基づいてなされたものであり、
本発明の巨的は、液晶組成物として有用な新規なエステ
ル化合物、これを含む液晶組成物を提供することにある
The present invention was made based on this knowledge,
The main object of the present invention is to provide a novel ester compound useful as a liquid crystal composition, and a liquid crystal composition containing the same.

また、本発明はその様な新規なエステル化合物を含む液
晶組成物を用いて高速応答性を有する液晶表示素子を提
供しようというものである。
Further, the present invention aims to provide a liquid crystal display element having high-speed response using a liquid crystal composition containing such a novel ester compound.

(課題を解決するための手段) 本発明は、下記の一般式(I)、 (式中、R,R’は置換基を有していても良いアルキル
基、Xは単結合または一〇−1A、BはYは一〇〇〇−
または一0CO−を示す)で表される新規なエステル化
合物、このエステル化合物を含む液晶組成物、およびこ
のエステル化合物の少なくとも1種を構成要素とする光
スイッチング素子に関するものである。
(Means for Solving the Problems) The present invention is based on the following general formula (I), (wherein R and R' are an alkyl group which may have a substituent, and X is a single bond or 10- 1A, B is Y is 1000-
The present invention relates to a novel ester compound represented by (or 10CO-), a liquid crystal composition containing this ester compound, and an optical switching element containing at least one kind of this ester compound as a constituent element.

上記式中、−CH3が結合している炭素を中心に光学活
性が付与されると、これを他の非光学活性化合物に添加
することにより、良好な光学活性材料を生せしめること
ができる。
In the above formula, when optical activity is imparted to the carbon to which -CH3 is bonded, a good optically active material can be produced by adding this to other non-optically active compounds.

上記式の代表的化合物の例と、その理化学的性質を示す
と次のとおりである。
Examples of representative compounds of the above formula and their physical and chemical properties are as follows.

■IR(KBr法、cm−’) : 2910、2B40.1775. 1710.1275
. 1240.1110゜出自 4−(5−ノニルピリミジニル−(2))フェニル NMRスペクトル(90MH2,CDCl3中、TMS
基δ値): 0.88       68  m l、1〜2.629Hn+ 1.68       3Hd 4.03       28  t 5.01       1Hm 6.84      28  d    U=  9H
z)7.13      2t(d    (J=  
9Hz)7.17      2Hd    (J= 
 9Hz)8.11      28  d    (
J=  9Hz)U  =  21Hz) (J=7Hz) NMRスペクトル(90MH2,CDCl3中、TMS
基δ値): 0.89       6Htn l、1〜2.1220+n 1.71       3Hd    (J  =  
22Hz)3.64       2Ht    (J
=  7Hz)7.28       2Hd    
(J=  9Hz)7.34       2Hd  
  (J=  9Hz)8.30      2Hd 
   (J=  9Hz)8.53      2Hd
    (J=  9Hz)8.64       2
8  s ■IRCKBr法、cm−’) : 2910. 2B40. 1775. 1730. 1
430. 1268. 1190゜1160.1055 シル)フェニル ■’ H−NMRスペクトル(90MHz。
■IR (KBr method, cm-'): 2910, 2B40.1775. 1710.1275
.. 1240.1110° Origin 4-(5-nonylpyrimidinyl-(2))phenyl NMR spectrum (90MH2, in CDCl3, TMS
Base δ value): 0.88 68 ml, 1-2.629Hn+ 1.68 3Hd 4.03 28t 5.01 1Hm 6.84 28d U= 9H
z)7.13 2t(d (J=
9Hz) 7.17 2Hd (J=
9Hz) 8.11 28 d (
J = 9Hz) U = 21Hz) (J = 7Hz) NMR spectrum (90MH2, TMS in CDCl3)
base δ value): 0.89 6Htn l, 1 to 2.1220+n 1.71 3Hd (J =
22Hz) 3.64 2Ht (J
= 7Hz) 7.28 2Hd
(J=9Hz)7.34 2Hd
(J=9Hz)8.30 2Hd
(J=9Hz)8.53 2Hd
(J=9Hz)8.64 2
8 s ■IRCKBr method, cm-'): 2910. 2B40. 1775. 1730. 1
430. 1268. 1190°1160.1055 Cyl)phenyl ■' H-NMR spectrum (90MHz.

準、δ値): δ  0.89      68  m6 1.1〜2
.6   16Hm δ  1.72       3Hd δ  7.13       2)1  dδ  7.
25       2Hd 6 7.28       2Hd δ  8.27       2Hd ■IR(KBr法、cm−’) : 2910、’2840.1775.1735.1270
DC13 中、 MS 基 21Hz) 9Hz) 9Hz) 9Hz) 9Hz) 1200゜ 1160゜ 尚、上記−形式(I)で示す化合物中のR,R’のアル
キル鎖の鎖長、あるいは置換基の有無は、非光学活性液
晶材料に添加して得られる光学活性液晶材料が液晶状態
を取り得る温度域等の物性に影響を持つものであり、目
的よって適宜選定され得るものである。
standard, δ value): δ 0.89 68 m6 1.1~2
.. 6 16Hm δ 1.72 3Hd δ 7.13 2) 1 dδ 7.
25 2Hd 6 7.28 2Hd δ 8.27 2Hd ■IR (KBr method, cm-'): 2910, '2840.1775.1735.1270
In DC13, MS group 21Hz) 9Hz) 9Hz) 9Hz) 9Hz) 1200° 1160° In addition, the chain length of the alkyl chain of R and R' in the compound shown in the above-format (I), or the presence or absence of a substituent, It has an effect on the physical properties such as the temperature range in which the optically active liquid crystal material obtained by adding it to the non-optically active liquid crystal material can assume a liquid crystal state, and can be appropriately selected depending on the purpose.

また、R,R’中の置換基を有してもよいアルキル基の
置換基としては、低級アルキル基、低級アルコキシ基、
ハロゲン原子、トリフルオロメチル基等が好ましい。
In addition, as substituents for the alkyl group that may have substituents in R and R', lower alkyl groups, lower alkoxy groups,
A halogen atom, a trifluoromethyl group, etc. are preferred.

上記式(I)の化合物は次のようにして得ることができ
る。
The compound of formula (I) above can be obtained as follows.

(I) Y =−coo−のとき: H3 (2)Y・−0CO−のとき: また、ここで用いたフェノール(2)は次式のようにし
て得ることができる。
(I) When Y=-coo-: H3 (2) When Y.-0CO-: Further, the phenol (2) used here can be obtained as shown in the following formula.

すなわち、上記反応式に従いカルボン酸(I)とフェノ
ール(2)を、あるいはフェノール(3)とカルボン酸
(4)をエステル化することにより得ることができる。
That is, it can be obtained by esterifying carboxylic acid (I) and phenol (2) or phenol (3) and carboxylic acid (4) according to the above reaction formula.

エステル化の方法としては、例えばジシクロへキシルカ
ポジイミドのような脱水縮合側を用いることができる。
As the esterification method, for example, a dehydration condensation method such as dicyclohexylcapodiimide can be used.

また、カルボン酸(I)または(4)を、例えば塩化チ
オニルのようなハロゲン化剤を用いて酸ハライドとし、
塩基の存在下、フェノール(2)または(3)と反応さ
せることもできる。
Alternatively, carboxylic acid (I) or (4) is converted into an acid halide using a halogenating agent such as thionyl chloride,
It is also possible to react with phenol (2) or (3) in the presence of a base.

ここで用いたカルボン酸(I)あるいはフェノール(3
)のうちいくつかのものは市販されており、これを用い
ることができる。また、合成する際は常法に従い合成し
、これを用いることができる。
Carboxylic acid (I) or phenol (3) used here
) are commercially available and can be used. Moreover, when synthesizing, it can be synthesized according to a conventional method and used.

(式中、Bnはヘンシル基を示す) すなわち、上記反応式に従い4−ベンジルオキシフェノ
ールとカルボン酸(5)をエステル化した後、ベンジル
基を脱保護することにより、フェノール(2)が得られ
る。
(In the formula, Bn represents a Hensyl group.) That is, after esterifying 4-benzyloxyphenol and carboxylic acid (5) according to the above reaction formula, phenol (2) is obtained by deprotecting the benzyl group. .

また、ここで用いたカルボン酸(4)は次式のようにし
て得ることができる。
Moreover, the carboxylic acid (4) used here can be obtained as shown in the following formula.

C13(3) すなわち、上記反応式に従い4−ヒドロキシヘンズアル
デヒドとカルボン酸(5)をエステル化した後、酸化す
ることにより、カルボン酸(3)が得られる。
C13(3) That is, carboxylic acid (3) is obtained by esterifying 4-hydroxyhenzaldehyde and carboxylic acid (5) according to the above reaction formula and then oxidizing it.

また、ここで用いたカルボン酸(5)は次式のようR’
−CF−COOH CHff     (5) すなわち、まず、上記反応式に従い2−メチル−1゜2
−エポキシアルカンにアミン−フッ化水素錯体または四
フッ化ケイ素を作用させて、2−フルオロ−2メチル−
1−アルカノールとする。これを過マンガン酸カリウム
等の酸化剤を用いて酸化することによりルボン酸(2)
を得ることができる。
In addition, the carboxylic acid (5) used here is R' as shown in the following formula.
-CF-COOH CHff (5) That is, first, according to the above reaction formula, 2-methyl-1゜2
- 2-fluoro-2methyl-2-fluoro-2-methyl-
1-Alkanol. By oxidizing this using an oxidizing agent such as potassium permanganate, rubonic acid (2) is obtained.
can be obtained.

(実施例) 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。(Example) Next, the present invention will be specifically explained using examples.

シクロヘキシル 4−ヒドロキシヘンズアルデヒド0.63g 、(−)
 −2−フルオロ−2−メチルへブタンMO,59g 
、ジシクロ−・キシルカルボジイミド1.09g 、4
−ジメチルアミノピリジン0.05gおよび乾燥ジクロ
ロメタン2Mをフラスコにとり、室温で1晩撹拌した。
Cyclohexyl 4-hydroxyhenzaldehyde 0.63g, (-)
-2-Fluoro-2-methylhebutane MO, 59g
, dicyclo-xylcarbodiimide 1.09g, 4
0.05 g of -dimethylaminopyridine and 2M dry dichloromethane were placed in a flask and stirred at room temperature overnight.

生した固体をろ過で除き、溶媒を留去した油状物を、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、4−(
2−フルオロ−2−メチルヘプタノイルオキシ)ヘンズ
アルデヒド0.84g  (収率87%)を得た。
The resulting solid was removed by filtration, the solvent was distilled off, and the oily substance was purified by silica gel column chromatography to obtain 4-(
0.84 g (yield: 87%) of 2-fluoro-2-methylheptanoyloxy)henzaldehyde was obtained.

得られた4−(2−フルオロ−2−メチルヘプタノイル
オキシ)ヘンズアルデヒド0.84g 、過マンガン酸
カリウム0.50g 、硫酸水素カリウム0.62gお
よびアセトン20戚をフラスコにとり、室温で2時間撹
拌した。これに、亜硫酸水素ナトリウムおよびl規定塩
酸を加えて過剰のマンガンを還元した後、蒸留水100
 dを加え、ジクロロメタンで抽出し、飽和塩化ナトリ
ウム水溶液で洗浄した。
The obtained 4-(2-fluoro-2-methylheptanoyloxy)henzaldehyde 0.84 g, potassium permanganate 0.50 g, potassium hydrogen sulfate 0.62 g and acetone 20% were placed in a flask and stirred at room temperature for 2 hours. did. After adding sodium bisulfite and 1N hydrochloric acid to reduce excess manganese, distilled water
d was added, extracted with dichloromethane, and washed with a saturated aqueous sodium chloride solution.

無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去することに
より、下記の理化学的性質を有する白色結晶の4−(2
−フルオロ−2−メチルヘプタツルオキシ)安息香酸0
.71g  (収率80%)を得た。
After drying over anhydrous magnesium sulfate and distilling off the solvent, 4-(2
-Fluoro-2-methylheptaturoxy)benzoic acid 0
.. 71 g (yield: 80%) was obtained.

■’ H−NMRスペクトル(90MHz、 CDCh
中、TI’lS基準、δ値): 60.91    3Hm 6 1.1〜2.2  88  m δ  1.72    3Hd   (J = 20H
z)67.24    21(d   (J=  9H
z)δ 8.1B     2n  d   (J= 
 9Hz)δ 10.60    18  br、s■
IR(KBr法、cm−’) : 3300〜2500.2910.2840.17?0.
1690.1600゜1425、1290.1200.
1160 1120トランス−4−(4−オクチルオキ
シ)フェニル−1シクロヘキサノール216.2 mg
、先に得た4−(2−フルオロ−2−メチルヘプタノイ
ルオキシ)安息香酸199.3111g、ジシクロへキ
シルカルボジイミド170.2■、4−ジメチルアミノ
ピリジン10.5■および乾燥ジクロロメタン15m1
をフラスコに取り、室温で1晩撹拌した。
■'H-NMR spectrum (90MHz, CDCh
Medium, TI'lS standard, δ value): 60.91 3Hm 6 1.1~2.2 88 m δ 1.72 3Hd (J = 20H
z) 67.24 21(d (J= 9H
z) δ 8.1B 2n d (J=
9Hz) δ 10.60 18 br, s ■
IR (KBr method, cm-'): 3300-2500.2910.2840.17?0.
1690.1600°1425, 1290.1200.
1160 1120 trans-4-(4-octyloxy)phenyl-1 cyclohexanol 216.2 mg
, 199.3111 g of the previously obtained 4-(2-fluoro-2-methylheptanoyloxy)benzoic acid, 170.2 μg of dicyclohexylcarbodiimide, 10.5 μg of 4-dimethylaminopyridine, and 15 ml of dry dichloromethane.
was placed in a flask and stirred at room temperature overnight.

生した結晶をろ過で除き溶媒を留去して得られた粗結晶
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノール
からの再結晶で精製することにより、前記の理化学的性
質を有する4−(2−フルオロ2−メチルヘプタノイル
オキシ)安息香酸 トランス−4−(4−オクチルオキ
シフェニル)シクロヘキシル165.9■(収率41%
)を得た。
The formed crystals were removed by filtration, the solvent was distilled off, and the resulting crude crystals were purified by silica gel column chromatography and recrystallization from ethanol to obtain 4-(2-fluoro2- Methylheptanoyloxy)benzoic acid trans-4-(4-octyloxyphenyl)cyclohexyl 165.9■ (yield 41%)
) was obtained.

放益ユΩ評仮 得られた目的化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処
理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ3μmの
セルに注入し、−2°C/分の割合で陣温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、82.7°C
で等方性液体から直接結晶化した。また、降温時、83
.8’Cで結晶から等方性液体に変化した。
The obtained target compound was injected into a 3 μm thick cell made of a glass plate with a transparent electrode coated with polyimide and subjected to a rubbing treatment, and heated at a rate of -2°C/min. However, when observed with a crossed Nicol polarizing microscope, the temperature was 82.7°C.
was directly crystallized from an isotropic liquid. Also, when the temperature drops, 83
.. At 8'C, the crystal changed to an isotropic liquid.

息香M  4−(5−ノニルピリミジニル−(2))フ
ェニ4−(5−ノニルピリミジニル−(2))フェノー
ル213.6■、実施例1で得られた4−(2−フルオ
ロ−2メチルヘプタノイルオキシ)安息香酸199.6
■、ジシクロへキシルカルボジイミド1718 mg、
4−ジメチルアミノピリジン8.9■および乾燥ジクロ
ロメタン15 mlをフラスコに取り、室温で1晩撹拌
した。
Breath M 4-(5-nonylpyrimidinyl-(2))pheny4-(5-nonylpyrimidinyl-(2))phenol 213.6■, 4-(2-fluoro-2methyl obtained in Example 1) heptanoyloxy)benzoic acid 199.6
■, dicyclohexylcarbodiimide 1718 mg,
8.9 ml of 4-dimethylaminopyridine and 15 ml of dry dichloromethane were placed in a flask and stirred overnight at room temperature.

生じた結晶をろ過で除き溶媒を留去して得られた粗結晶
を°シリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノー
ルからの再結晶で精製することにより、前記の理化学的
性質を有する4−(2−フルオロ2−メチルヘプタノイ
ルオキシ)安息香酸4−(5ノニルピリミジニル−(2
))フェニル265.1■(収率67%)を得た。
The resulting crystals were removed by filtration, the solvent was distilled off, and the resulting crude crystals were purified by silica gel column chromatography and recrystallization from ethanol to obtain 4-(2-fluoro2) having the above-mentioned physical and chemical properties. -methylheptanoyloxy)benzoic acid 4-(5nonylpyrimidinyl-(2
)) Phenyl 265.1■ (yield 67%) was obtained.

遣益1■拝猶 得られた目的化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処
理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ3μmの
セルに注入し、−2°C/分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、87,4°C
で等方性液体からスメクチックA相に変化し、81.5
°Cで結晶化した。また、降温時、100°Cで結晶か
ら等方性液体に変化した。
Benefit 1 ■ The obtained target compound was injected into a 3 μm thick cell made of a glass plate with a transparent electrode coated with polyimide and subjected to a rubbing treatment, and the temperature was lowered at a rate of -2°C/min. When observed with a crossed Nicol polarizing microscope, the temperature was 87.4°C.
It changes from an isotropic liquid to a smectic A phase at 81.5
Crystallized at °C. Moreover, when the temperature was lowered, the crystal changed to an isotropic liquid at 100°C.

災胤拠主 4−(2−フルオロ−2−メチルヘプタノイルオキシ)
安息香ff  4−(I−ランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシル)フェニル 4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)フェノ
ール175.1■、実施例1で得られた4−(2−フル
オロ−2−メチルヘプタノイルオキシ)安息香酸199
.4■、ジシクロへキシルカルボジイミド161.2■
、4−ジメチルアミノピリジン9.3■および乾燥ジク
ロロメタン15/li!をフラスコに取り、室温で1晩
撹拌した。
Disaster base 4-(2-fluoro-2-methylheptanoyloxy)
Benzoic ff 4-(I-trans-4-pentylcyclohexyl)phenyl 4-(trans-4-pentylcyclohexyl)phenol 175.1■, 4-(2-fluoro-2-methylheptanoyl obtained in Example 1) Oxy)benzoic acid 199
.. 4■, dicyclohexylcarbodiimide 161.2■
, 4-dimethylaminopyridine 9.3■ and dry dichloromethane 15/li! was placed in a flask and stirred at room temperature overnight.

生した結晶をろ過で除き溶媒を留去して得られた粗結晶
をシリカゲルカラムクロマトグラフィー及びエタノール
からの再結晶で精製することにより、前記の理化学的性
質を有する4−(2−フルオロ2−メチルヘプタノイル
オキシ)安息香酸4−(トランス−4−ペンチルシクロ
ヘキシル)フェニル207.0■(収率57%)を得た
The formed crystals were removed by filtration, the solvent was distilled off, and the resulting crude crystals were purified by silica gel column chromatography and recrystallization from ethanol to obtain 4-(2-fluoro2- 207.0 μm of 4-(trans-4-pentylcyclohexyl)phenyl methylheptanoyloxy)benzoate (yield 57%) was obtained.

丘五性Ω■値 得られた目的化合物を、ポリイミドを塗布しラビング処
理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ3μmの
セルに注入し、−2°C/分の割合で降温しながらクロ
スニコルの偏光顕微鏡で観察したところ、104.4°
Cで等方性液体から直接結晶化した。また、降温時、1
06°cT:結晶から等方性液体に変化した。
The obtained target compound was injected into a 3 μm thick cell made of a glass plate with a transparent electrode coated with polyimide and subjected to a rubbing treatment, and the temperature was lowered at a rate of -2°C/min. When observed with a crossed Nicol polarizing microscope, it was 104.4°.
It was crystallized directly from an isotropic liquid at C. Also, when the temperature drops, 1
06°cT: Changed from crystal to isotropic liquid.

実施±↓ 液晶組成物及び光スイッチング素子の作成下記式(6)
、 (7)、 (8)および(9)として示す各非光学
活性液晶化合物を下記に示す割合で混合して、母体液晶
混合物Aを作成した。
Implementation ±↓ Creation of liquid crystal composition and optical switching device Formula (6) below
, (7), (8), and (9) were mixed in the proportions shown below to prepare a base liquid crystal mixture A.

この液晶組成物Aは、以下に示す相転移挙動を示した。This liquid crystal composition A exhibited the phase transition behavior shown below.

(Crは結晶相、ScはスメクチックC相、SAはスメ
クチックA相、Nはネマチック相、■は等方性相を示す
。) 二の液晶組成物Aは、不斉炭素を有する化合物を含まな
いので、強誘電的な挙動は示さない。
(Cr indicates a crystalline phase, Sc indicates a smectic C phase, SA indicates a smectic A phase, N indicates a nematic phase, and ■ indicates an isotropic phase.) The second liquid crystal composition A does not contain a compound having an asymmetric carbon. Therefore, it does not exhibit ferroelectric behavior.

次に、この液晶組成物Aと下記式で表わされる実施例2
の化合物とを下記に示す割合で混合して液晶組成物Bを
作成した。
Next, this liquid crystal composition A and Example 2 represented by the following formula
A liquid crystal composition B was prepared by mixing the following compounds with the following compounds in the proportions shown below.

5.7圓t% 液晶組成物A            94.3wt%
この液晶組成物Bは、以下に示す相転移を示した。
5.7 wt% Liquid crystal composition A 94.3 wt%
This liquid crystal composition B exhibited the following phase transition.

(Crは結晶相、Sc″″はキシルスメクチックC相、
SAはスメクチックA相、chはコレステリック相、■
は等方性相を示す。) また、この液晶組成物を、ポリイミドを塗布しラビング
処理を施した透明電極付きガラス板からなる厚さ2μm
のセルに注入し、等方性液体の状態から、ゆるやかに降
温し、コレステリック相を配向させた。更に温度を下げ
、スメクチックA相を経てキラルスメクチノクC相の状
態にしたところ、良配向のセルが容易に得られた。その
セルをクロスニフルの偏光顕微鏡で観察しながらセルに
電界を印加すると、明瞭なスイッチング動作が観測され
た。
(Cr is crystalline phase, Sc″″ is xylsmectic C phase,
SA is smectic A phase, ch is cholesteric phase, ■
indicates an isotropic phase. ) This liquid crystal composition was also applied to a 2 μm thick glass plate with transparent electrodes coated with polyimide and subjected to rubbing treatment.
was injected into a cell, and the temperature was slowly lowered from the isotropic liquid state to align the cholesteric phase. When the temperature was further lowered to change the state from the smectic A phase to the chiral smectinoc C phase, well-oriented cells were easily obtained. When an electric field was applied to the cell while observing it with a cross-niffle polarizing microscope, clear switching behavior was observed.

上記セルに、25°Cで20Vppの矩形波を印加し、
透過光量をフォトダイオードで測定し、光スイッチング
動作を検出したところ、その透過光量が10%から90
%まで変化するのに要する時間は、340μsと非常に
高速であった。
Applying a 20Vpp square wave at 25°C to the above cell,
When the amount of transmitted light was measured with a photodiode and the optical switching operation was detected, the amount of transmitted light varied from 10% to 90%.
The time required for the change to % was 340 μs, which was very fast.

此較炎 実施例3で用いた液晶組成物Aと、特表平150139
4号記載の下記式の化合物を下記の割合で混合して、液
晶組成物Cを作成した。
Liquid crystal composition A used in this comparison example 3 and special table 150139
A liquid crystal composition C was prepared by mixing the compounds of the following formula described in No. 4 in the following proportions.

液晶組成物A 94.3wt% この液晶組成物Cは、次の相転移を示した。Liquid crystal composition A 94.3wt% This liquid crystal composition C exhibited the following phase transition.

(Crは結晶相、Sc”はキラルスメクチンクC相、S
、はスメクチックA相、Iは等方性相を示す。)このよ
うに、この液晶組成物Cはコレステリック相を有さない
ので、良配向を得るのは困難である。
(Cr is crystalline phase, Sc" is chiral smectinic C phase, S
, indicates a smectic A phase, and I indicates an isotropic phase. ) Thus, since this liquid crystal composition C does not have a cholesteric phase, it is difficult to obtain good alignment.

(発明の効果) 本発明の化合物は、安定なサーモトロピックの液晶状態
を取り得る等、またキラルでない液晶に添加することに
より、自発分極が大きくて応答速度が速い強誘電性液晶
組成物となる等、オプトエレクトロニクス関連素子の素
材として極めて優れた効果を奏するものである。
(Effects of the Invention) The compound of the present invention can take a stable thermotropic liquid crystal state, and when added to a non-chiral liquid crystal, it becomes a ferroelectric liquid crystal composition with large spontaneous polarization and fast response speed. It has extremely excellent effects as a material for optoelectronics-related elements.

従って本発明は、例えば、液晶テレビなどのデイスプレ
ィ用、光プリンターヘッド、光フーリエ変換素子、ライ
トバルブ等、液晶やエレクトロケミクロミズムを利用す
るオプトエレクトロニクス関連素子の素材として有用な
液晶材料といえる。
Therefore, the present invention can be said to be a liquid crystal material that is useful as a material for optoelectronic-related elements that utilize liquid crystals and electrochemical microscopy, such as displays such as liquid crystal televisions, optical printer heads, optical Fourier transform elements, and light valves.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、下記の一般式( I )、 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、R、R’は置換基を有していても良いアルキル
基、Xは単結合または−O−、A、Bは▲数式、化学式
、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
▼または▲数式、化学式、表等があります▼、 で、A、Bの少なくとも一方は▲数式、化学式、表等が
あります▼また は▲数式、化学式、表等があります▼、Yは−COO−
または−OCO−を示す)で表される新規なエステル化
合物。 2、請求項1に記載の一般式( I )で表されるエステ
ル化合物の少なくとも1種を含有することを特徴とする
液晶組成物。 3、請求項1に記載の一般式( I )で表されるエステ
ル化合物の少なくとも1種を構成要素とすることを特徴
する光スイッチング素子。
[Claims] 1. The following general formula (I), ▲ includes mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (I) (wherein R and R' are alkyl groups that may have substituents, X is a single bond or -O-, A, B are ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ or ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, and A, At least one of B ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼ or ▲ has a mathematical formula, chemical formula, table, etc. ▼, Y is -COO-
or -OCO-). 2. A liquid crystal composition containing at least one ester compound represented by the general formula (I) according to claim 1. 3. An optical switching element comprising at least one ester compound represented by the general formula (I) according to claim 1 as a constituent element.
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